Синтез днк на матрице рнк

Выдающимся достижением является открытие в составе онковирусов (вирус Раушера и саркомы Рауса) фермента обратной транскриптазы, или ревертазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза), катализирующего биосинтез молекулы ДНК на матрице РНК. Ревертаза нуждается в праймере, роль которого может играть тРНК.

На I этапе фермент ревертаза синтезирует на матрице вирусной РНК комплементарную цепь ДНК. Образуется так называмая гибридная молекула.

II этап - разрушение исходной вирусной РНК.

На III этапе на матрице цепи ДНК комплементарно синтезируются новые цепи ДНК.

Ревертаза нашла применение в молекулярной биологии для синтеза генов и фрагментов генов и в генетической инженерии, для расшифровки первичной структуры РНК и белков.

3.1.2. Биосинтез рнк

Биосинтез РНК - это процесс транскрипции, т. е. переписывания информации с ДНК-матрицы. Биосинтез РНК осуществляется на ДНК при посредстве РНК-полимераз.

У эукариот открыты три разные РНК-полимеразы. РНК-полимераза I катализирует синтез рибосомных РНК, РНК-полимераза II - матричной РНК, РНК-полимераза III - транспортных РНК, а также ряда низкомолекулярных РНК со специфической функцией. Вместе с ферментом в единый транскрипционный комплекс объединены множество регуляторных белков (факторы транскрипции).

Все виды РНК синтезируются на ядерной ДНК в качестве матрицы.

Синтез мРНК. Одновременно на молекуле ДНК могут синтезироваться много молекул РНК. Ген эукариот наряду с кодирующими последовательностями (экзоны) содержит также некодирующие (интроны). РНК-полимераза катализирует транскрипцию как экзонов, так и интронов с образованием первичного транскрипта (РНК-предшественника). Наряду с информативными зонами они содержат неинформативные участки. В дальнейшем в ядре происходит процессинг, или созревание РНК.

Основные этапы процессинга.

1. Кэпирование - химическая модификация 5'-концевой последовательности мРНК. «Колпачок» представляет собой 7-метилгуанозинтрифосфат. Он участвует в инициации трансляции мРНК.

2. Полиаденилирование - химическая модификация З'-концевой последовательности мРНК. Образование поли-А-последовательности длиной 100-200 нуклеотидных остатков на З'-конце при участии фермента поли-А-полимеразы. Возможно, что полиА-последовательности защищают мРНК от гидролиза клеточными РНКазами.

3. Сплайсинг - удаление интронов из мРНК и сшивание образующихся экзонов. Это происходит при участии малых ядерных рибонуклеопротеинов. Такие РНК называют рибозимами. Это единственные из известных макромолекул, которые наделены как информационной, так и каталитической функцией. После завершения сплайсинга мРНК поступает в цитозоль.

Первичные транскрипты тРНК превращаются в зрелые формы также путем частичного гидролиза. Первичный транскрипт рРНК не содержит интронов, и при действии специфических РНКаз расщепляется с образованием более мелких молекул.

Синтез рнк на матрице рнк

Вирусная РНК индуцирует образование в клетках хозяина РНК-зависимой РНК-полимеразы, которая участвует в репликации вирусной РНК. Пример - вирусы гриппа, бешенства, свинки, кори). На I стадии РНК-репликаза на матрице РНК-вируса строит комплементарную цепь РНК. Она служит матрицей для синтеза РНК, однотипной исходной вирусной РНК. Обе стадии катализируются одним и тем же ферментом, хотя в каждой участвуют различные белковые факторы.

Поскольку РНК-репликаза имеет отношение только к вирусам, очевидно, на этом основании могут быть разработаны эффективные антивирусные лекарственные препараты.